多机器人协同焊接在实践教学中的应用

周冰科，高党寻，姚启明，王龙兵，徐江波，黄吉才

（清华大学基础工业训练中心，北京 100084）

0 引言

近年来焊接机器人技术得到了迅猛发展，在各行各业得到广泛的应用，如工业生产、航空航天、医学、深海探索、军事等领域。随着生产量和作业环境的不断变化，有些工作仅靠单机器人难以承担，需要通过多台机器人协同作业才能够完成。多机器人系统相比于单机器人系统有诸多优点，如多机器人系统适应环境能力强，环境发生变化时能自我调节；多机器人系统空间分布广，同时具有较好的时间分布性。通过多机器人之间的协同作业，多机器人系统可以可靠地完成单机器人无法完成的复杂任务，提高生产效率，因此多机器人协同作业越来越受到关注。

清华大学基础工业训练中心是清华大学进行工程训练教学的重要场所，在增强学生工程实践能力、提高综合素质、培养创新精神和创新能力方面开展了多项实践教学活动。成形制造实验室焊接分室是其重要组成部分。为了开阔学生眼界、掌握多种焊接工艺方法和体验先进焊接设备的魅力，2014 年实验室先后引进3 台库卡弧焊机器人建设多机器人弧焊工作站。

1 课程背景

焊接机器人是一种工业机器人，从事包括焊接和切割等焊割工作，主要由机器人和焊接设备组成。传统的焊接机器人工作站在实践教学中是通过学生人工输入焊点数据以及人工规划机器人焊接路径，焊接完成后需要学生人工更换焊件，无法实现焊接路径的重复性和均一性，也无法实现多台机器人焊接联动的效率最大化。……